¡Hola compañeros!
El problema a resolver- obtención de parámetros 100% fiables para convertir coordenadas, por ejemplo, en los grados cartográficos habituales (WGS84). Los colegas ya han entendido a qué me refiero, pero les explicaré a los curiosos: el hecho es que las aplicaciones y algoritmos que caminan por Internet con parámetros para recalcular coordenadas, por ejemplo, desde un extracto del USRN hasta su dacha en coordenadas para un receptor GPS, serán abrumadoramente "bastardos en un mapa". Para buscar un objeto del tamaño de una casa, esto no será un problema, pero para una empresa de ingeniería, la precisión ya es débil. Por ejemplo, queremos marcar los límites del terreno con precisión centimétrica, encontrar una tubería subterránea o un cable, lanzar un dron usando mapas con coordenadas planas, dibujar un dibujo en coordenadas planas con una base cartográfica en línea de Internet, y mucho más, lo que requiere una precisión inferior al metro.
Por qué las coordenadas exactas se vuelven inexactas
Las coordenadas del metro plano, que nos resultan familiares a partir de la información sobre nuestras propiedades inmobiliarias o de proyectos y dibujos, son muy precisas a nivel local, pero las matemáticas por sí solas no son suficientes para vincularlas con el mundo. El hecho es que el modelo matemático de un sistema de coordenadas "plano, metro" de los documentos se implementó por primera vez en el suelo en forma de puntos geodésicos, con la precisión de las tecnologías que estaban en ese momento (en la Federación de Rusia, la mayoría de los sistemas de coordenadas se desarrollaron en la época soviética y funcionan para este día). Y sólo entonces, a partir de estos puntos geodésicos de primera clase, se crearon otros, de esos aún otros, de todos ellos se derivaron sistemas de coordenadas secretas como SK63 con giros y distorsiones de la cuadrícula de coordenadas para confundir al enemigo. Con cada una de esas transformaciones, se permitieron distorsiones, insignificantes, pero no crecen linealmente con respecto al número de transformaciones,pero mucho más progresivo. Como resultado, la mayoría de las cuadrículas de coordenadas ahora se ven como una hoja ligeramente arrugada y sacada de un borde. Es por eso que el 99% de las calculadoras geográficas no lo salvarán de la "hoja arrugada" de la cuadrícula de coordenadas. Hay varios servicios geodésicos para recalcular coordenadas, de pago, puedo suponer que las personas allí no cuentan según los parámetros teóricos del sistema de coordenadas, pero tienen todos los parámetros de la "hoja arrugada". En la mayor parte de la Federación de Rusia, es necesario calcular los parámetros del sistema de coordenadas para territorios pequeños, el radio de estos territorios a menudo no supera los 15 km. Con áreas tan pequeñas, la distorsión de la cuadrícula de coordenadas a menudo no excede un centímetro, el sistema de coordenadas "se encuentra" con mucha precisión en el globo. Si su interés se extiende más allá de los 20-30 km de espacio, entonces debe confiar en varios parámetros locales de la transición para territorios más pequeños,dividir el sistema de coordenadas en subzonas más pequeñas.
¿Reinventar la bicicleta?
A los efectos de calcular los verdaderos parámetros de los sistemas de coordenadas, resulta ser un "coche" del software. Es cierto que estos suelen ser componentes de sistemas de software profesionales complejos y costosos para geodesia y cartografía, que no todos los profesionales ni siquiera necesitan, algunos de los programas se ejecutan en Windows con formatos de archivo incomprensibles y difíciles de usar. Hay más opciones de línea de comandos. Inspirándonos en un artículo de un foro de perfiles, decidimos escribir nuestro propio software con blackjack y la web.
Te cuento brevemente como funciona
Para calcular los parámetros, necesitamos tres puntos (tantos como sea posible, será más preciso) en dos sistemas de coordenadas, en el WGS y en el mismo sistema de coordenadas local, cuyos parámetros quieres conocer. Tomamos coordenadas de metros planos de catálogos, planos catastrales de territorios, fichas de referencia, etc. Coordenadas en grados o de las mismas fuentes, o solemos usar las coordenadas de las estaciones base GNSS, o tomar un receptor de satélite, y simplemente medir estos puntos conocidos en coordenadas planas.
El formulario web calcula los parámetros del sistema de coordenadas y los muestra en dos formatos populares que son aplicables en el 99% de los sistemas GIS: proj string y WKT.
Hay algunas historias sobre esos parámetros y un poco de terminología.
Muchas letras incomprensibles
, . x,y,z lat long h. h , , , ( ).
— «». , . , , .
() — , . , , ..
, . PROJ4 (MapInfp, ArcGIS . . , ): +proj=omerc +lat_0=59.8338730825 +lonc=33 +alpha=-0.0001 +gamma=-1.771957267229058 +k=0.9996584453038837 +x_0=2365031.423134961 +y_0=426397.2888527482 +ellps=krass
(+ellps=krass)— . : , , . . . , 42 .
(+proj=omerc) — . « », , .
. , , , . . . , 42 . (omerc).
(+lat_0=59.8338730825 +lonc=33) — , « » ( ), . . .
(+alpha=-0.0001 +gamma=-1.771957267229058) .
(+k=0.9996584453038837), . , . , .
(+x_0=2365031.423134961 +y_0=426397.2888527482), .
— «». , . , , .
() — , . , , ..
, . PROJ4 (MapInfp, ArcGIS . . , ): +proj=omerc +lat_0=59.8338730825 +lonc=33 +alpha=-0.0001 +gamma=-1.771957267229058 +k=0.9996584453038837 +x_0=2365031.423134961 +y_0=426397.2888527482 +ellps=krass
(+ellps=krass)— . : , , . . . , 42 .
(+proj=omerc) — . « », , .
. , , , . . . , 42 . (omerc).
(+lat_0=59.8338730825 +lonc=33) — , « » ( ), . . .
(+alpha=-0.0001 +gamma=-1.771957267229058) .
(+k=0.9996584453038837), . , . , .
(+x_0=2365031.423134961 +y_0=426397.2888527482), .
Basado en paquetes de código abierto -
- proj4 para transformaciones geodésicas
- Folleto para mostrar información en el mapa
- geophp para calcular el área de efecto de los parámetros con precisión centimétrica (en el momento de escribir este artículo, no implementado)
El código fuente del formulario web está disponible bajo la licencia AGPL en el repositorio abierto .
Discusión del formulario web del tutú